基于背景重建的运动目标检测算法

针对复杂背景下参考帧的提取问题,提出了一种改进的基于帧间差分的背景提取算法。该算法利用帧间差分将图像序列中的背景像素点提出来,从而确定背景帧;并利用序列图像背景点在时间上呈高斯分布,用“3σ原则”判断背景点是否发生变化来更新背景。实验结果表明,该方法可以有效的提取和更新背景,从而完整准确地检测出运动目标。     

基于统计模型和活动轮廓的运动目标检测与跟踪

提出了一种静止背景视频序列中运动目标的检测与跟踪方法.对连续两帧图像序列作差分计算,对差分图像的灰度分布建立混和高斯模型(GMM),采用期望最大化(EM)算法估计模型参数,并引入基于GMM模型的边界检测算子,进而构造运动边界图像.改进静态图像轮廓提取算法GVF-Snake,利用运动边界图像修改GVF-Snake的能量项,使其能够提取视频序列中运动目标的轮廓.采用一种根据目标区域自动初始化轮廓的方法解决Snake初始轮廓需要手工设定的问题,采用一阶差分预测算法加快轮廓收敛速度.利用改进的GVF-Snake算法对运动目标进行检测与跟踪,结果表明,该算法对刚性和非刚性两类目标都具有较好的检测与跟踪效果.     

基于序列图像中运动小目标检测

根据序列胶片图像中运动目标帧间相关特性,提出一种弱小目标检测的方法。采用图像积累的方法,提高信噪比,去除图像背景;采用自适应门限进行阈值分割,得到二值化的图像;利用帧间目标相关的特性去掉噪声点,检测出目标点。实验结果表明,该方法能够有效地提取出低信噪比下序列图像中的微小运动目标。     

一种视频序列中运动目标检测算法

在现有方法的基础上,提出了一种基于Otsu动态阈值背景差法和三帧差法相结合的运动日标检测方法.首先通过改进的Surendra算法建立背景模型,并由Otsu动态阈值背景差分法得到二值图像,然后与三帧差分法结合,得到可靠的运动目标区域并进行背景实时更新.实验结果表明该方法满足视频序列运动目标检测的实时性和准确性要求.     

基于HSV颜色空间静止背景中运动目标的检测算法

针对固定场景视频序列中的彩色运动目标检测,采用HSV颜色空间表示视频原始帧,使用自适应背 景更新在原始帧中提取V 分量建立背景帧,利用背景差分法对视频序列进行运动检测,在运动区域二值化时结合原 始帧中的H 分量对运动区域进行筛选,从而得到特定运动目标被点亮的前景帧。实验结果表明,该算法能够有效地 实现在静止背景、多运动目标共存的视频中检测出特定颜色的运动目标。     

一种改进的视频运动目标检测算法

该文提出了一种改进的视频运动目标检测算法。该算法采用动态选取模型数的混合高斯的方法建立背景模型并实时更新,与当前帧比较进而提取出视频运动目标,通过扩展的区域生长法对运动目标进行定位。在背景差图像经过阈值化及形态学膨胀、腐蚀的基础上,定义扩展区域的大小,并设定区域内前景点个数的阈值,进行连通区域合并和前景区域定位。采用不同的视频测试序列,从检测效果及耗时上研究了改进的视频运动目标检测算法的性能。实验结果表明,该算法具有良好的检测效果和实时性能。     

基于双向运动矢量的数字视频篡改鉴定

随着数字视频编辑处理软件的广泛使用,数字视频的篡改检测技术变得越来越重要。本文基于帧间内容连续性,提出一种基于双向运动矢量的视频篡改检测方法。首先对视频双向预测帧(B帧)进行解码,提取双向运动矢量,然后将运动矢量序列中每一个数据对象与左右k近邻最大差值的平均值作为该点的峰值,通过计算峰值序列的均值和标准偏差自适应地设定阈值,对峰值进行检测,从而判断出篡改点。实验结果表明,使用这种篡改检测方法能有效地检测出运动背景下视频帧的删除和插入篡改。     

基于均值背景与三帧差分的运动目标检测

为了实现对室外监控视频中人体运动目标的准确提取,针对传统的三帧差分法在运动目标检测过程中容易出现"空洞"现象,提出了一种基于均值背景与三帧差分的运动目标检测算法.该算法通过将经均值背景建模得到的视频当前帧的背景加入到三帧差分中与视频当前帧和视频当前帧的下一帧分别进行邻间差分,避免了背景像素点对前景检测带来的影响,解决了三帧差分法在运动目标检测过程中存在的"空洞"问题.仿真结果表明,该算法在完整性和准确性方面要优于传统的运动目标检测算法,可以在复杂背景环境中实现快速的运动目标提取.     

一种基于改进运动估计的电子稳像技术

在摄像机载体运动过程中会造成图像序列的不稳定,从而产生观察者的视觉疲劳甚至会丢失观察目标,电子稳像是解决以上问题的有效手段。电子稳像首先对全局运动进行估计,求出参考帧和当前帧图像的全局运动矢量。本文先取视频序列相邻两帧图像的子图像进行块匹配得出局部运动矢量,根据计算得到的运动矢量弧度值剔除错误的运动矢量,然后对剩余的运动矢量求平均值作为此区域的运动矢量,并把与此矢量弧度相近的块的中心点作为特征点,利用仿射变换模型求解出变换参数,最后经过运动补偿技术去除视频抖动。实验结果表明,该方法可以有效地抑制帧间的平移和旋转等抖动,达到了预期的效果。     

基于GMM的人体运动姿态的追踪与识别

随着人工智能等技术的兴起,利用机器视觉对视频中运动目标进行追踪与识别在工业、交通、医疗和运动训练等领域都得到应用.对视频中人体运动姿态进行准确快速的检测,是目前一个热门的研究方向.本文采用改进的混合高斯背景模型(GMM)算法对视频每帧图像进行前景提取,通过帧间差分法分析得出不同差值对应的学习率,从而实现对背景模型更准确的更新,进而得到一个精确的二值化的前景图像;并将生成二值图像由更新后的像素与高斯B均值比较,得到背景或前景图像;再对处理后视频图像进行比对,利用Shi-tomasi算法提取图像特征点并进行追踪,获取运动目标轮廓并绘制出边缘,经过SVM训练实现对走、跳、跑3种人体运动姿态的实时追踪和识别.     

基于气泡跟踪与相位相关的浮选表面气泡平移运动估计

针对浮选表面气泡运动估计难以兼顾准确度和速度的问题,提出了结合气泡跟踪与相位相关的浮选表面气泡运动估计方法。首先对序列的相邻2帧图像按灰度最小值进行尺度缩小,然后通过阈值分割法提取其气泡高亮区域以完成气泡跟踪,最后采用相位相关法得到气泡平移运动信息。同时提出一种分块相位相关法用于进一步获取各个气泡子区域的运动特征。多组运动估计仿真测试证实了算法的有效性和准确度。铅锌浮选厂的现场实验结果表明,算法能快速地获取气泡运动矢量,分块相位相关法能够提供各子块的运动特征。浮选各槽的气泡运动曲线数据表明：每个浮选槽表面气泡的平移运动均表现出了一定的周期性;同一等级的浮选槽里的气泡平移运动曲线和运动紊乱程度曲线具有类似的分布规律;保持一定程度的气泡运动紊乱性有助于提高精矿的品质。     

基于运动预测的改进ORB-SLAM算法

针对不同运动场景下以固定的点特征提取与匹配策略的ORB-SLAM算法存在系统跟踪定位误差较大的问题,考虑相机自身运动对视觉SLAM系统的影响,提出基于运动预测的改进ORB-SLAM算法.该方法利用上一帧的点特征利用率和匀速运动模型,预测出相邻2帧之间的共视范围,实时动态调整不同运动状态下的点特征提取阈值,在保证系统稳定性的情况下,提高系统的准确性.提出基于运动预测的点特征匹配优化策略,基于匀速运动模型快速确定出共视范围内的有效待匹配点,结合图像金字塔缩小匹配搜索范围,减少大量的无效匹配过程.在TUM数据集上进行对比实验,结果表明,提出的算法不仅实时性好,而且提高了系统的精度.     

块运动估计中具有可扩展性的高精度三步搜索算法

由于基于块匹配的快速运动搜索算法中三步法的小运动估计效果较差，使其运动估计精度明显下降，还导致三步法缺乏良好的扩展性，因此对三步法进行了改进，即在前两步总是将搜索步长减半继续搜索，模拟结果表明，改进后的新三步法同时解决了运动估计精度下降和可扩展性问题，且新算法与原三步法在“最坏情形“下计算复杂度是相同的，保持了原三步法的高效率。     

运动估计中的一种前处理算法

为降低视频编码中运动估计的算法复杂度,提出一种针对运动估计的前处理算法.该算法首先通过前两帧来对当前帧的矢量分布进行预测,并对大概率的运动矢量进行优先估计,使得一部分宏块的运动估计工作在前处理过程中完成,并且这些宏块的运动矢量需要的搜索点数仅为一次,因而该算法显著地提高运动估计的效率.理论分析结果表明,算法针对视频序列中的运动矢量中心偏置分布特性非常有效.把该算法分别应用于三步搜索(TSS)以及菱形搜索(DS)等算法中的实验结果表明,本算法在保持与以上算法相当的绝对误差的条件下能够大幅度降低平均搜索点数,使得运动估计的计算复杂度有了显著的降低,从而进一步降低整个视频编码的计算复杂度.     

一种运动矢量场自适应搜索算法

针对视频序列中存在很大的时间冗余问题.在运动补偿和运动估计算法基础上,利用运动估计的中心偏置特性,提出一种基于运动矢量场的自适应搜索算法.通过对当前帧的分析,动态地修改被参考特性,从而减少了时间冗余.实验证明,该算法将使运动估计匹配准确率和搜索速度得到有效提高.     

多视点视频编码中的运动和视差估计快速算法

针对多视点视频编码复杂度高的问题,提出一种基于分层B帧视点-时间预测结构的运动和视差联合估计快速算法.利用参考帧图像和当前编码图像的运动矢量及视差矢量之间的几何关系,设计可靠的预测矢量作为搜索起始点,并分别在不同方向的参考帧内进行小范围的运动补偿以得到最佳运动和视差矢量.该方法由前一次运动/视差估计得到候选矢量来进行下一次视差/运动估计,只需1次搜索过程就能同时确定最佳运动和视差矢量.实验结果表明,该算法与JMVM全搜索算法相比,能在保持编码质量的同时,节省87.69%的编码时间.     

基于矢量加权中值滤波的快速分层运动估计算法

针对分层运动估计的特点,提出了一种简单有效的快速算法.该算法在底层通过对当前块的空间相邻块的运动矢量进行矢量加权中值滤波来产生一个候选矢量,该候选矢量能够更准确地预测运动,并对上层运动估算中出错的矢量提供保护,减少了错误传播.在顶层进行匹配误差计算时采用修正累计绝对误差(SAD)准则,平滑了矢量场,并进一步提高了运动估计的准确性.仿真实验表明,此算法用很少的运算量获得了较好的性能.     

Fast motion estimation algorithm of video stabilization system

A real-time electronic image stabilization motion estimation method based on fast sub- block gray projection algorithm is proposed. In the method, each image is divided into a number of sub-blocks, and sub-blocks are sifted with their gray gradients. After removing sub-blocks whose gray gradients are lower than the given threshold, the calculation amount of projection is reduced and the motion estimation accuracy is improved. Then gray projection is done in each remained sub- block, and global motion vector of the image is calculated according to the local motion vectors of sub-blocks and the affine motion model. The drawbacks as the local motions reducing the global mo- tion estimation accuracy and traditional gray projection algorithm could not deal with rotation are re- solved well by this algorithm. The experiment results show that the algorithm is more accurate and efficient than the gray projection algorithm.     

MPEG-4到H.264转码中多帧参考运动估计快速算法

针对将其他格式视频转码为H.264的过程中运动估计耗费大量时间的问题,提出了一种快速运动估计算法,以实现快速转码.该算法充分利用未转码压缩视频流中包含的信息,结合时间相关预测与空间相关预测来实现MPEG-4到H.264转码过程中的多帧参考运动估计快速算法;在此基础上提出一种自适应搜索范围选择算法,以进一步减少运动估计的计算量.该算法同样适用于其他编码标准到H.264的转码.实验结果表明,该算法在图像质量和比特率方面的表现相比参考快速算法略为逊色,但转码速度有了很大的提高.     

基于运动补偿和自适应插值的混合去隔行方法

针对传统运动补偿去隔行算法因运动估计失误造成的局部插值失真,提出一种基于自适应插值的混合运动补偿去隔行算法.通过边缘检测和运动估计的置信评估,提高了边缘信息和运动矢量的鲁棒性;利用运动矢量和边缘等信息自适应地选择插值方法,有效抑制了因边缘定位不准或运动估计失误等造成的插补缺陷,保护了边缘的连续性和图像的锐利度.实验表明,混合去隔行算法能够自动融合运动补偿插值和边缘定向插值的优点,对运动估计的失误具有更强的抵御性,大大提升了图像的清晰度,表现出比传统算法更优的性能.